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1、第1章设计总说明给水管网的设计是给排水工程规划设计的主要内容,通过技术经济分析,选择技术可行、经济合理的最佳方案。依据输配水管网布置的原则,选择管网限制点,进行平差和水力计算,确定输配水干管的直径、走向,并布置沿线的主要附件;绘制管道平面图和纵断面图。排水管网设计依据确定的设计方案,在适当比例的总体布置图上划分排水流域,布置管道系统;依据设计人口数污水量标准,计算污水设计流量;进行污水管道水力计算,确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度;确定污水管道在道路横断面上的位置;绘制管道平面图和纵断面图。1.1设计原始资料(1)城区平面图1张(电子版)(2)城区及人口状况:该城区为广东省某大城市的一个城
2、区,位于珠江的下游。设计人口数为15万。城区生活用水的最小要求服务水头为40m。(3)火车站污水量为320m3d,匀称排出。(4)城区工业企业分布及用水量状况见表1。表1.1工J-名称工人数生产用水量(m3d)排入市政管网的最大生产污废水量(m3d)用水时间高温车间一般车间A12026035003200全天匀称运用B8013625002400824h匀称运用C9418730001500全天匀称运用DO15018001600816h匀称运用E5014520001800816h匀称运用备水质与生活饮用水7相同,水压无特别要求。注淋浴人数高温车间按85%计,般车间按70%计。(5)城市自然状况城区土
3、壤种类为粘质土。地下水水位深度为15m。年降水量为936mm。城市冬季主导风向为北风和东北风。城区中各类地面与屋面的比例()见表2。表1.2各类屋面混凝土与沥青路面碎石路面非铺砌土路面公园与绿地0.30.4().10.10.2(6)水文资料河流历史最高洪水位为98.4m,97%保证率的枯水位为86.5m;常水位为92.3m。最大流量为3500m,97%保证率的枯水期流量为120s,多年平均流量为680mo流速为1.55.2ms.最低水位时河宽64m。河水水温最高为30,最低为2。设计暴雨强度公式为:2154(1+0.55IgP)(t+8)681.2分析设计资料本给排水管网规划的城市是广东省某大
4、城市的一个城区,设计人口为15万人。城区生活用水的最小要求服务水头为40mo依据该城区的平面图,可知该城区自北向南倾斜,即北高南低,地形比较平坦,而且没有太大的起伏变更。中部一条铁路把该城区分成两个区。城区的街区分布北面比南面的面积小。城区中的工业用户对水质和水压没有特别要求。北区有两个大用户,分别是工厂C和火车站,北面有4个大用户,分别是工厂A,B,D,E河流在城市的南面,水流自东向西流,上游可作为给水水源,夏季主导风向为南风。其次章:给水管网设计说明2.1 给水方案的确定(1) 水源与取水点的选择所选水源为城市南面的河流。取水点应当选在水质良好的河段,也就是河流的上游,并且要靠近用水区。(
5、2) 取水泵站的位置:定在取水点旁边,即上游河岸,用以抽取原水。(3) 水厂厂址选择水厂厂址应当选在不受洪水威逼,卫生条件好的地方,也就是河流的上游。由于取水点距离用水区较近,所以水厂设置在取水泵站旁边,或者与取水泵站建在一起。(4) 输水管渠定线沿着现有道路尽量缩短输水距离充分利用地形高差,优先考虑重力输水。但是由于取水点选在城市南面的河流,地势较低,所以输水方式只考虑压力输水。本设计是单水源供水,为保证供水的平安性,采纳双管输水。(5) 配水管网干管延长方向应和二级泵站到大用户的方向一样,干管间距采纳500-800mo干管和干管之间有连接管形成环状网,连接管的间距为8001(X)Om左右。
6、干管依据规划道路定线,尽量避开在高级路面或重要道路下通过;尽量少穿越铁路。干管尽量靠近大用户,削减安排管的长度。力求以最短距离铺设管线,降低管网的造价和供水能量费用。本设计采纳环状网。干管布置的主要方向按供水主要流向延长。管网中输水干管到大用户如工厂、火车站的距离要求最近。管网布置必需保证供水平安牢靠,尽可能布置成环状。干管尽可能布置在两侧有大用户的道路上,以削减配水管的数量。(6) 配水方案比较表2.1方案比较方案优点缺点方案1:并联分区供水供水比较平安双管输水管太长,造价高。方案2:串联分区供水节约管材。省了两条长的输水管。中间假如一条输管连接,供水担心全。所以考虑两区之间用双管连接。这样
7、既可以削减穿过铁路的次数,又可以保证供水的平安性。筑誉料下裁就在筑龙网(7) 方案2(8) 调整构筑物由于此区是属于大城市的一个城区,所以不设水塔。清水池适用于供水范围不很大的中小型水厂,调整水池泵站适用于供水范围较大的水厂以及部分地区用水压力要求较高,采纳分区供水的管网。所以考虑采纳前者,即清水池。清水池布置在串联分区管网、管网低压区。所以布置在铁路以南的分区。第3章排水管网设计说明3.1 排水体制合理地选择排水系统的体制,是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水系统的选择应满意环境爱护的须要,依据当地条件,通过技术经济比较确定,而环境爱护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。下面从
8、不同角度进一步分析:一般来说,城市排水系统的排水体制有三种状况:分流制、合流制和混流制。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内解除的系统。其有部分混合污水未经处理干脆排放,成为水体的污染源而使水体遭遇污染,对于环境爱护、维护管理方面来讲,是较差的。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个以上各自独立的管渠内解除的系统。从环保方面来看,分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理,与合流制比较它较为敏捷,截流干管尺寸不算太大,比较简单适应社会发展的须要,一般又能符合城市卫生的要求,所以在国内外获得了较广泛应用。从造价方面来看,分流制可节约初期投资费用。从维护管理方面来
9、看,分流制系统可以保持管内的流速,不易发生沉淀,同时,流入污水厂的水量和水质比合流制变更小得多,污水厂的运行易于限制。综上所述,并考虑到该区雨季雨量较大,且该城市地区道路较宽,环保要求较高,本设计采纳完全分流制排水系统。3.2 排水系统的布置形式本设计主要采纳正交式和截流式布置形式。表3.1正交式、低流式和平行式布置形式的比较布置形式优点缺点适用范围正交式干管长度短,管径小,经济,污水排出快速污水未经处理干脆排放,水体受污染,影响环境仅用于解除雨水截流式减轻水体污染、改善和爱护环境雨天有部分混合污水泄入水体,造成水体污染适用于分流制污水排水系统平行式地势向河流方向有较大倾斜时避开坡度及管内流速
10、过大而使管道受到严峻冲刷管道总长度较长主干管与等高线及河道成肯定斜角敷设依据城市地形分析,本设计的污水排水系统主要采纳截流式布置;雨水排水系统主要采纳正交式布置。3.3 污水管道系统的设计3.3.1 污水处理厂厂址选择在城市总体规划中,污水厂的位置范围已有规定,但是,在污水厂的总体设计时,对详细厂址的选择,仍须进行深化的调查探讨和详尽的技术经济比较,应遵循下列各原则:(1)厂址与规划居住区公共建筑群的卫生防护距离应依据当地详细状况,与有关部门协商确定,一般不小于300米。(2)厂址应在城市集中供水水源的下游至少500米。(3)厂址应尽可能少占农田或不占良田,且便于农田浇灌和消纳污泥。(4)厂址
11、应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。(5)厂址应设在地形有适当坡度的城市下游地区,使污水有自流的可能,节约动力消耗。(6)厂址应考虑汛期不受洪水的威逼。(7)厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等到条件。(8)厂址的选择应结合城市总体规划,考虑远景发展,留有充分的扩建余地。本设计中污水处理厂布置在该市的西南角,位于主导风向的下风向,城市河流的下游,靠近岸边,四周30Om内无居住区。见城市污水系统总平面图,其依据是:该地区常年主导风向为南风。厂址选在城市的西南角,可以减小污水厂所产生臭气对城市环境的影响。污水厂建在河流的下游,这样避开对城市取用水水质的影响。污水厂布置在地势较低
12、处,有利于污水管道的重力流淌,故设在河流下游的岸边。3.3.2 管道定线定线原则:应尽可能地在管线较短和埋深较小的状况下,让最大区域的污水能自流排出。排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小,又要使水流畅通节约能量。(1)支管、干管、主干管的布置要顺直,水流不要绕弯。(2)充分利用地形地势,最大可能采纳重力流形式,避开提升。(3)在起伏较大的地区,应将高区系统与低区系统分别,高区不宜随意跌水,应干脆重力流入污水厂,并尽量削减管道埋深。至于个别低凹地区应局部提升,做到高水高排。(4)尽量削减中途加压站的个数。假如遇山岗尽量采纳隧洞方式。若须经过土壤不良地段,应依据详细状况采纳不同的处理措施,以保
13、证地基与基础有足够的承载实力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建(构)筑物时,管道最好垂直穿过障碍物,并依据详细状况采纳倒虹管、管桥或其它工程设施。若各种管线布置发生冲突,处理的原则是,新建让已建的,临时让永久的,小管让大管,压力管让重力管,可弯让不行弯的,检修次数小让检修次数多的。3.3.3 污水管道设计规定(1) 最大设计充溢度:表3.2管径与最大充溢度的关系管径D(mm)最大设计充溢度h/D200-3000.60350-4500.70500-9000.75210000.80(2) 最小坡度:管径30Omm的最小设计坡度000.3(3) 设计流速:最小设计流速是保证管道内不致发生淤积
14、的流速。污水管道的最小流速定为0.6ms.金属管道的最大设计流速为10ms,非金属管道的最大设计流速为5ms.o(4) 最小管径:厂区内的工业废水管、生活污水管、邻居内的生活污水管200mm。城市街道下的生活污水管300mmC(5)覆土:冰冻要求:在0.7m以上(本设计无冰冻要求)。最大覆土:不宜大于6m。志向覆土:在满意各方面要求的前提下,争取维持在12m。荷载要求:最小覆土在车行道下一般不小于0.7m。筑誉料下裁就在筑龙网(6) 连接: 管道在检查井内连接。 管道管径相同时的连接方式用水面平接,管径不同时用管顶平接。在任何状况下进水管底不得低于出水管底,若出现三条管段连接的状况,选择出水管
15、管内底标凹凸的一条管段连接。(7) 坡度骤变的处理: 管道坡度隧然变陡,可由大管径变小管径。 当D=200300mm时,只能按生产规格减小一级。 当D2400mm时,应依据水力计算确定,但减小不能超过二级。 管道坡度隧然变缓,应渐渐过渡。(8) 小管核算:当有公建筑物位于管线始端时,应加入该集中流量进行满流复核。流量很小而地形又较平坦的上游支线,可采纳非计算管段,采纳最小管径,按最小坡度限制。(9) 溢流:污水管道在进入泵站或处理厂前,当条件允许时,可设事故溢流口,但必需取得当地有关部门的同意。(10) 在充溢度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔500m左右的井位处宜设通风管。3.3.4 污水管道布置与敷设(